观太空授课有感

观太空授课有感（精选11篇）

观太空授课有感 篇1

观《太空授课》有感

容州 二小071班梁译丹

今天放学一回家，我就迫不及待地打开电脑，饶有兴味地观看《神十航天员太空授课》。视频一开始，两个物理老师用幽默风趣的话语讲述了宇航员在太空的衣食住行。有趣的是，宇航员睡觉是站着睡的。他们每个人都有一间独立的卧室，卧室墙壁上固定有一个一人高的睡袋，航天员睡觉时就钻进袋子里，只露出一个头。还要带上眼罩和耳塞。哈哈哈，在太空上的睡觉真奇特呀！不过，这样站着睡觉，能睡着吗？

第一个展示项目紧接着开始了，王亚平姐姐用甜美的声音介绍展示项目：单摆运动。首先，亚平姐姐让聂海胜叔叔拿出一个绑有小球的架子，然后，她把小球放到九点钟方向，松手。只见小球缓缓地向下移。亚平姐姐说，这是小球失重的现象。接着，她又轻推了一小球。咦，小球竟然做起了圆周运动„„

这单摆运动真好玩！在这项单摆运动展示中，我从王老师那里明白了什么是失重。如果你说失重是失去重量，那么我给你一个否定的答案，失重是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现像。怎么样，非常巧妙吧？

我最喜欢的展示项目是——水球！看，亚平姐姐把一个金属圈插进一个水袋。她要做什么呢？只见她轻轻地把金属圈拿出来。哇，金属圈的表面有了一层水膜，再听亚平姐姐的解释：原来在太空，因为没有吸引力的缘故，水的张力在太空“大展身手”。接着，她不停地往水膜里挤水，慢慢的，本来是薄薄一层的水膜，变成了一个晶莹剔透的大水球。真奇妙呀！然后，亚平姐姐问正在观看的人们，这水球里是不是有一些小气泡呀？大家都回答是。亚平姐姐就拿出一个针管，把水球里的气泡全吸走了。她又拿起一个针管，往水球里注射了两个大气泡。噢！两个气泡竟然没有融合在一起。大家都在惊讶的时候，王亚平姐姐说，这种独特的现象只有在太空上才能看到呢！

这些展示真是令人惊奇，太空上真是有太多地面上感受不到、看不到的东西啦！下课的时间到了，亚平姐姐、聂海胜叔叔和张晓光叔叔向我们挥手告别。可我的心还意犹未尽，太空呀，浩瀚无边的太空，还有更多东西值得我们探索！

观“神十太空授课”有感 篇2

观看太空授课时，我明显感觉到这节课经过了精心的设计，后来清华大学物理学教授证实了这节课准备了六个月之久。这节课一共有六个实验：太空打坐；物体质量的测量；单摆运动的演示；陀螺定轴现象的演示；水膜表面张力演示；水球演示。显然，课堂结构的重心之一就是“比较”方法的运用——有的是直接比较，有的是引导学生自发地与学习过的或想象中的情形进行比较。通过太空失重环境下的奇特物理现象，与地球上有重力环境下的一般现象进行比较，听课者能够在不同的现象中感受到失重环境下的奇特现象，并思考其中的原因。这六个实验看起来没有联系，其实都是由“失重”串联在一起。比如说第一个太空打坐实验与第二个物体质量的测量实验。航天员王亚平提出一个问题：“失重了，我们的质量是不是也没有了呢？要是能测量一下就好了。”显然，这个时候学生的注意力就集中到这两个问题上了。我们注意到，后面的实验亦是如此，由此可见，这样的课堂结构环环相扣，其间又是衔接得那样的巧妙，因此整节课的四十多分钟对于包括笔者在内的所有的人都觉得是短暂的，这其中固然有太空授课刺激下的心理影响，也与合理的课堂结构、流畅的设计是分不开的。

“神舟十号”航天员在“天宫一号”展示了失重环境下的物理现象，还和学生们进行了互动。“你们在天上的生活用水是从地面上带到‘天宫一号’去的吗？可以循环使用吗？”“您能看到太空垃圾吗？‘天宫一号’是否有应对太空垃圾的防护措施？”学生们提出的这些问题，笔者连连叫好。当下，很多学生已被“题海战术”搞得筋疲力尽，不懂质疑、不愿提问，提不出标新立异的新问题，这已成为阻碍发展的共性问题，且年龄越大，提问意识越弱化。在这节神奇的太空课上，有些问题还有可能在飞船上得到验证和解答，让奇思妙想变成“眼前的现实”，这个“天地连线”的课堂，还有全国亿万人民的密集关注，强烈鼓舞了学生们，他们的科学意识、想象力、求异思维终于呈现了“井喷”。只要我们为学生搭建宽敞的思维平台，创造提问的机会，充分理解他们并包容其不足，学生潜在的发散性思维，就能够喷薄而出。一堂课，让奇思妙想得到了回归，这种精神收获要比课堂本身更有意义和价值。如果我们平时也能想方设法给学生创造提问机会，鼓励学生多提问，这对学生的发展以及创造力的培养，是一个积极的推进。

这节课值得我们思考的地方有很多，显然这是一节精心设计的课程，其中蕴含着从大学教授、博士到普通一线教师的智慧。从教学设计程序来看，教学过程主要由“创设情境，启迪思维—体验过程，发现问题—演示现象，验证结果—自主发问，深入探究”这几个阶段组成。整个过程体现了“道而弗牵，强而弗抑，开而弗达”的教学思想。太空授课者一方面恪守科学求真的原则，坚持把物理科学知识准确地传授给学生，发挥教师主导者的角色效应；另一方面把提问的权利、发现的权利、评价的权利交给学生，使课堂教学变成生生、师生多元互动的过程，这种交互作用和影响还不是一次性的或间断的，而是一个物理现象接一个物理现象和隐含原理呈现的链状、循环的连续过程。

太空授课给基础教育课堂教学的改革带来了不少启示，其中有我们能直接看得出的比较思想方法的普遍运用，也有很多我们看不到的隐含的道理，还需要去进一步探索发现。

观《太空授课》后感 篇3

今天今天上午在我们学校的会议室里四、五、六年级的全体师生观看了由神州十号飞船中女航天员王亚平在离地球300多千米的天宫一号上给所有中小学生上的一堂课。

此次太空授课意义非凡，不仅体现出了国家对中小学生的关爱和我国在航天事业进步很大，证明了中国学生好学、好问，求知欲望强。

这次太空授课王亚平任主讲，聂海胜任助教，张晓光任摄像员。三位宇航员配合十分默契。王亚平老师面带微笑，讲的绘声绘色，十分动人。有时还会说几个小笑话，让我们更能理解其中的奥秘。有时又通过几个简单的小实验让们亲眼见证了地球上与太空失重环境奇妙的差别，各种各样奇妙的实验让我们看得眼花缭乱，目瞪口呆太空授课的成功，是宇航员和地面工作人员精心准备，密切合作的结果，是以进的航天技术为保障的。我们是祖国的花朵，将来肩负着建设祖国、发展祖国的重任，所以从现在开始我们就要好好学习，积累知识。去探索发现宇宙的奥秘、地球的奥秘造服人民群众。让全世界都能倾听到中国的好声音，让中国梦伟递到更遥远的地方。把中国变强大起来，不再被别的国家所欺负。

通过这次的太空授课，我不仅认识空中奇特的物理奥秘，还让我对今后的学习充满了期待和自信。谢谢王亚平老师的精彩授课。

观太空授课有感 篇4

盼了好久的神十航天员太空授课，终于到来了，在2013年6月20日上午10时，这是个激动的时刻，我们全校师生坐在一起，看航天员王亚平给我们首次太空授课。

王亚平：这是一个我们在太空中喝水用的饮水袋，在太空失重环境下水是不会自己流出来的，接下来我要挤出一个小水滴。

在饮水袋的后方，水滴出现了。

王亚平：同学们你们看到这个可爱的，漂亮的小水滴。为了不让它到处乱飞，我要用独特的方式来收集它。

王亚平张开嘴，将小水珠含在嘴里。

今天这堂课大家都非常期待，当然上完这堂课以后，大家也觉得非常的惊喜。记者在人大附中的现场见证了这个历史性的时刻。太空授课的现场一共给大家演示了几个实验：

首先是称质量，其实具体的演示，王亚平给指令长聂海胜称了一下他的体重。第二个实验是关于失重的单摆运动。在地球上，单摆小球会在一定范围内来回晃荡，但是在太空当中给它一个作用力，它会做圆周运动。现场的同学们见到这个现象，也感到眼睛一亮。

第三个实验是王亚平手里拿了两个我们从小就玩的陀螺，在太空当中，给它一个作用力，它就会朝着一个方向去转动。

第四个实验和水有关，是要验证表面液体的张力，捏出一个水泡之后，形成了一个水膜，后来紧接着的实验就是给一个水膜不断的注水，形成了一个透明的水球。最让大家惊喜的就是王亚平在后来就给这个水球里面用注射器注射进去了一个红色的水滴，这个棉絮状的水滴就蔓延开来，弥漫了整个的水球。

很多同学在实验结束后都久久不愿散去，还在讨论着、相互分享着。

太空授课 篇5

一、授课时间：2013年6月20日上午十点零四分零秒到十点五十五分零秒 共五十一分钟。

二、授课人员：主讲：王亚萍；助教：聂海胜；摄像：张晓光。

三、授课背景：太空授课，是指在太空中进行科普教育活动，通过天地互动的形式展示一些奇特的物理现象。授课目的是让广大地面朋友一起去感知、探索神奇而美妙的太空，获取知识和快乐。2013年6月中旬，中国女航天员王亚平（女飞行员）在中国首个目标飞行器天宫一号上为中小学生授课，成为中国首位“太空教师”。

为了做好本次科普教育活动，中国载人航天工程办公室联合教育部、中国科协和中央电视台等部门对活动进行了系统、周密的策划，完成了课件、教具制作和地面课堂的准备工作，航天员也进行相关训练。授课活动具体时间将综合考虑飞行任务安排、航天员作息情况和测控通信等保障条件来确定。

四、授课内容：

在实验开始，神舟十号指令长聂海胜首先做了一个“太空打坐”。原因：由于没有重力，所以，只需轻轻地用力就可以使人体处于漂浮状态。

（一）实验一：质量测量

在失重的太空，地面的测重不再奏效。“那么，航天员想知道自己是胖了还是瘦了？怎么称重呢？”太空教师王亚平问。

在天宫一号，有一样专门的“质量测量仪”。“太空授课”的助教聂海胜将自己固定在支架一端，王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置。松手后，拉力使弹簧回到初始位置。这样，就测出了聂海胜的质量——74千克。

※原理解读：牛顿第二定律

对这个问题，王亚平就有解释，“其实，就是牛顿第二定律F=ma。”也就是，物体受到的力=质量×加速度。如果知道力和加速度，就可算出质量，“弹簧凸轮机构，产生恒定的力。也就是，刚才将助教拉回至初始位置的力。此外，还设计一个光栅测速系统，可测出身体运动的加速度。”

用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度(a=v/t)，就能够计算出物体的质量(m=F/a)。牛顿第二定律是一个在一切惯性空间内普遍适用的基本物理定律，不因物体的引力环境、运动速度而改变，因此在太空和地面都是成立的。

（二）实验二：单摆运动

T形支架上，细绳拴着一颗小球。这是物理课上常见的实验装置——单摆。王亚平将小球拉升至一定高度后放掉，小球像着了魔似的，用很慢的速度摆动。随后，王亚平用手指轻推小球，小球开始绕着支架的轴心不停地做圆周运动。

※原理解读：太空失重

在地面，单摆的运动周期与摆的长度、重力和加速有关。但在失重的状态，没有了回复力，钢球就静止在原始位置。这时，细绳并没

有给球拉力。

手推小球，相当于给了小球一个初始速度，同时细绳又给小球提供了拉力，细绳拉力平衡离心力，小球便绕着支架的轴心做圆周运动。如果没有细绳的拉力，小球就做匀速直线运动。

而在地面，空气的阻力使物体的速度越来越慢，重力则使物体向下掉。

（三）实验三：陀螺运动

王亚平取出一个陀螺，用手轻推，陀螺竟然翻滚着向前，行进路线变幻莫测。随后，她又取出一个陀螺，抽动它后，再用手轻推，陀螺沿着固定的轴向向前飞去。

※原理解读：角动量守恒

转动的陀螺具有定轴性。何为“定轴性”？就是当陀螺转子以高速旋转时，在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时，陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变的特性，也称为稳定性。转子的转动惯量愈大，稳定性愈好；转子角速度愈大，稳定性愈好。定轴性遵守角动量守恒定律——在没有外力矩作用的情况下，物体的角动量会保持恒定。航天员瞬时施加的干扰力不能产生持续的力矩，由于角动量守恒，高速旋转陀螺的旋转轴就不会发生很大改变。而这一点在地面上之所以很难实现，并不是因为角动量守恒定理不成立，而是因为陀螺与地面摩擦产生的干扰力矩等因素改变了陀螺的角动量，使其旋转速度逐渐降低，不能很好地保持旋转方向。

（四）实验四和实验五：制作水膜和水球

这是人们最感兴趣，也是最神奇的实验。

一个金属圈插入饮用水袋并抽出后，形成了一个水膜。这在地面，难以实现，因为重力会将水膜四分五裂。那么，这个水膜结实吗？轻晃金属圈，水膜并未破裂，而是甩出了一个小水滴。再往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好。

更奇迹的时刻：在第二个水膜上，用饮水袋不断注水，水膜很快长成一个晶莹剔透的大水球。水球内有连串的气泡，用针筒取出，水球却不受任何破坏。

最后，王亚平注入红色液体，红色慢慢扩散，水球变成了一枚美丽的“红灯笼”。

※原理解读：液体表面张力

液体表面层内分子间存在着的相互吸引力就是表面张力，它能使液面自动收缩。表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的，在太空与地面液滴产生表面张力的原理以及表面张力大小都是一样的。只是，在失重的状态下，表面张力表现更为明显。失重时，水珠之间没有了重力的挤压，液滴在表面张力的作用下，都形成了最完美的球形。

液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，导致表面就像一张绷紧的橡皮膜，这种促使液体表面收缩的绷紧的力，就是表面张力。微观表现为分子引力，宏观体现即液体表面的张力。当针尖戳入水球时，水的表面张力依然存在，故水球不被破坏。

五、老师学生“天地对话”

为配合此次太空授课活动，中国载人航天工程网在2013年5月24日至6月10日期间举办了“我问航天员”——太空授课大型问题征集活动，收集中小学生朋友对载人航天科技、航天飞行、空间科学及航天员太空工作、生活等领域的提问。

征集到数千个相关问题，这些问题，除了部分由参与过飞行任务的航天员或航天专家在活动后期以访谈、文字或“微访谈”方式回答外，还在本次太空授课中提交给神舟十号的三位航天员在太空予以解答。此外，还挑选3名热心提问的中学生在太空授课的地面课堂，与340公里之外的“太空老师”进行互动。

地面课堂设在北京市海淀区的中国人民大学附属中学。包括少数民族学生，进城务工人员随迁子女及港澳台地区学生代表在内的330名学生参加了地面课堂活动，全面8万余所中学6000余万名师生通过电视直播同步收看。

本次太空授课将持续45分钟，课程内容为展示并讲解太空中的失重现象等。此次授课将通过天链数据“中转站”传送双向实时授课画面，实现天地之间的视频提问和回答。

六、授课意义：本次航天任务中的“太空授课”环节旨在激发广大中小学生对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情，使中小学生走近航天、了解航天、热爱航天。

作为继美国之后第二个完成太空授课的国家，此次太空授课不仅将提升全民对航天的兴趣，还会从应用上推动天地大容量信息处理产

业的发展，而大数据时代的来临将成为天地大容量信息处理产业发展的契机。

同时这也意味着中国已经拥有对地外航天器可以进行至少40分钟的实时监控，这意味中国已经拥有对洲际导弹进行全程的调整和监控能力。

七、国外授课：1986年，美国女教师麦考利夫就被选中，参与挑战者号航天飞机“教师在太空”计划，但不幸机毁人亡。此后美国颁布“普通民众不得再参与航天飞机任务”的禁令。2007年，当年一同参加选拔的另一名美国教师芭芭拉·摩根，终随“奋进号”飞上太空，肩负着航天员、教师和“麦考利夫的继承者”三重身份，弥补了21年前的遗憾。

太空中，55岁的摩根给孩子上了一堂25分钟的“太空课”，其他航天员成了她的“助教”，18名4至8年级学生在地面听讲。除了负责完成部分专业任务外，摩根还开设“太空课堂”，与地面上的学生“天地连线”，通过视频向学生展示了在太空运动、喝水等情景，成为那次任务的最大亮点。

八、小结评价：此次神十的太空授课是人类航天史上的第二次太空授课，也是收看人数最多的一次太空授课。

太空授课观后感 篇6

6月20日上午十时是一个激动人心的时刻，中国将首次在天宫一号上进行太空授课。这是我国前所未有的，也是全球第二次太空授课。因此，神十太空授课，举国瞩目，不仅是全中国中小学生的一件盛事，也是全球爱好天文学、物理学等领域学者、朋友的一件盛事。

无独有偶，此次我国同样是由女航天员来进行授课，但授课的难度却比200？年美国女宇航员摩根进行的那次要大得多——此次王亚平主要是展示在失重环境下的一些物理现象，演示的不再是喝水、运动等我们都早已比较清楚的内容，而是科技含量更高的物理概念。

王亚平在此次讲课中主要演示了五个实验，分别是质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个基础物理实验，主要是让广大青少年了解在失重条件下，会有什么奇妙的景象。虽然这五个实验看起来很普通，但其背后蕴藏的物理知识却是令人惊奇而深厚的!当有同学询问太空中的生活用水是不是循环使用的时候，指令长聂海胜告诉我们，飞船中的用水都是从地球带上来的，飞船上目前还不具备循环利用功能。顿时，我的内心告诉我，一定要加油啊！也许，还有很多太空设施正在等待着我们这一代人来完善、更新与创造呢！我明白，现在的我距离航天专家还有很长的路要走，但我相信，怀着对祖国的感恩之心，只要我们加倍努力，就一定能梦想成真，祖国的航天事业必将迎来更加灿烂的明天！

太空授课观后感 篇7

授课中王亚平老师为我们做了几组只能在外太空失重情况下可以做到的有趣实验。首先王亚平老师告诉我们，太空中专用的质量测量仪是依据牛顿第二定律制造的。物体受到的力，等于它的质量乘以加速度。在质量测量仪中，设置一个弹簧凸轮机构，能够产生一个恒定的力，另外再设置一个能够测出物体运动加速度的测速系统，根据这个定律，宇航员可以在失重情况下测出物体的重量。

然后，王亚平老师把一个小球用线固定在一个支架上当亚平老师给小球一个推力时，小球竟然围绕摆轴做圆周运动。王亚平老师告诉我们：“只要我们给处于失重状态下的小球一个小小的初速度，小球就会围绕摆轴做圆周运动了。但是在地面上，我们要给小球一个足够大的初速度，才能够实现。”

之后王亚平老师又做了陀螺试验，告诉我们陀螺在地面高速旋转时，具有很好的定轴性，这一特性在太空中也是一样适用。所以天宫里的很多设备就是利用陀螺组合来定向的，也有利用陀螺定向原理制作的仪器，用来测量航天器的姿态和轨道。

最精彩的要说水膜实验和水球实验了：王亚平老师使用一个金属圈和一个水袋，把金属圈轻轻地放入水袋，再将金属圈慢慢地抽出，这时在金属圈上形成一个大大的水膜。在失重状态下，普通水也能够形成漂亮的水膜，这在地面上可是很难实现的。随后王亚平老师轻轻地把水注入到水膜上，水膜慢慢的变厚，随着注入的水越来越多，水膜竟然变成了一个亮晶晶的大水球。水膜变成了大水球，而且没有破裂。当把红色液体注入到水球中，红色在水球里慢慢地散开，最后形成一个大大的红色水球。

通过这次太空授课实验，让我们懂得了许多物理知识，也告诉我们外太空还有太多奥秘没有被人类所攻克，这次太空授课，也激发了我们对学习的内心喜爱，让我们感受到了平凡而枯燥的`物理的美妙之处，而且也了解到了有关太空的一些知识，见识到了这些神秘的知识，加强了我们对无尽的太空的兴趣。

女航天员太空授课 篇8

神十和天宫一号接轨后，其中最有看点的一个太空实验是：神十将首次开展面向青少年的太空科学讲座科普教育活动。

神十将与天宫一号组成组合体飞行12天，这期间王亚平将把天宫一号作为太空讲堂，给地面的青少年作太空讲座，还会做一些富有趣味的太空实验，让孩子们了解太空知识，感受到太空的奇妙，激发对航天的兴趣。

这将是中国航天员在太空中的第一堂课，当然这并非中国首创。据介绍，1986年，美国女教师麦考利夫就被选中，参与“挑战者”号航天飞机的“教师在太空”计划，但不幸机毁人亡。

2007年，当年一同参加选拔的另一名美国教师芭芭拉·摩根，最终随“奋进”号飞上太空，肩负着航天员、教师和“麦考利夫的继承者”三重身份。太空中，55岁的摩根给孩子上了一堂25分钟的“太空课”，其他航天员成了她的“助教”，18名4至8年级学生在地面听讲。“宇航员太空怎样运动”“在太空如何喝水”„„孩子们提出五花八门的问题。摩根一会儿拎起身旁两名“彪形大汉”，一会儿从专门饮品袋中挤出一些球泡状的饮料，然后四处追着吞食失重状态下乱飞的红色泡泡，引得孩子们大笑。

太空授课观后感250字 篇9

今天，朱老师带领我们在电脑上看了《太空授课》，分别讲了五个实验，是：测体重、单摆运动、陀螺运动、水膜演示和水球演示。

我最喜欢的实验就是水球演示了，先做出一个水膜，再在水膜上加足够的水，就变成水球了，近期的是用注射器在水里吹气泡都可以，而且气泡也不会离开水，这在地球上是不可能做到的。最惊奇的是，拿一瓶红色颜料的水，注入水球里，红色并没有迅速蔓延，而是缓缓的蔓延着，最后顶上还变成了紫色。

在太空上的科学实验如此神奇，这是因为在太空上没有重量，水膜实验里的水是因为，水的表面张力起到了主要作用。

太空授课观后感600字 篇10

首先，我们认识了三位正在飞船里的老师，太空授课的主讲人为女航天员王亚平。由聂海胜辅助王亚平老师讲课。张晓光担任摄像师。他们一起做了5个实验，下面我就来讲一讲这些有趣的实验吧。

第一个是质量测量。聂海胜老师亲自测了一下自己的体重。那是靠一个装置把自己固定再测量体重的办法。

第二个是单摆运动演示。只见王亚平老师把一个小球系在一根绳子上，然后把小球放在某个位置上，然后放手，在地面上会来回摆动，但是在太空中居然飘了起来!同学们都忍不住啧啧称奇。

第三个实验是陀螺演示。先把一个高速旋转的和一个不转的陀螺拿稳，然后放开，一个外面的在转，一个只有中间在转，这个问题同学们对太空又了解多了一点。

最后两个是我最喜欢的实验，那就是-------水膜和水球。王亚平老师先把一个吹泡泡的东西放进了一个饮用水袋。过了一会儿，王亚平老师把那个东西拿出来以后，居然形成了一个水膜!王亚平老师又往上面加水，慢慢地形成了一个水球，并且没有任何东西包起来。看起来晶莹剔透，还在那个东西上动着，王亚平老师又用针筒把里面的小泡泡都吸了，又放了几个大泡泡进去，虽然会撞到，但从不会合为一体。然后，王亚平老师又用针筒注射了红水进去。红水一点点把水球占满了，所以它又变成了红水球。

看完后我一直在想，所有的人类什么时候才能都登上太空呢?会不会发现外星人呢?会不会有在太空发现的陨石群呢?这一切都让我们想要继续探索下去。

太空授课背后的中国航天实力 篇11

20日上午10时05分至55分，神十航天员王亚平在天宫一号上进行我国首次太空授课。此次太空授课主要面向中小学生，讲授失重条件下的物体运动特点、以及液体表面张力作用等内容。

或许有人会认为这没什么实际意义，或许还会有人认为这不过是激发青少年航天热情的太空秀。太空授课看似是很简单的一项任务，但鲜为人知的是，这需要强大的航天测控能力在背后进行支持，特别是数据中继卫星的支持。

神舟天宫组合体运行在距离地面大约340公里的高度，属于近地轨道航天器，绕地球运行一圈的时间约为90分钟。

受地球曲率影响，地面或海面单个测控站对340公里高度的神舟天宫组合体的测控、通讯范围很小，如果要保持不间断的通联，理论上需要布设100多个站点均匀分布在地表，这在经济上、政治上都是不可能的。此次太空授课的时长是50分钟，从上课开始到结束，这期间神舟天宫组合体已经围绕地球飞行了半圈多，依靠地面测控站进行不间断视频直播的话，最理想情况也需要10多个测控站，我国的地面测控体系现在也缺乏这个条件。

大型航天测控船造价昂贵，运行费用也非常高。我国目前拥有世界第一规模的大型测控船队，但也仅有四艘。

天链一号卫星只需3颗即可覆盖全球，造价低、运行费用也比较低，可谓物美价廉。

在冷战期间，美苏两个航天强国遇到同样的问题，他们依靠其强大经济实力、以及政治影响力，在全球多个国家建立了地面测控站，建造了大量测控船及飞机，但也无法实现对低轨航天器的无间断测控。直至1983年，美国人开始将目光投向太空，他们发射了运行在静止轨道上的数据中继卫星。低轨航天器先将数据上传至中继卫星，中继卫星再将数据传回至地面，即一个“星-星-地”的通讯流程。中继卫星运行36000公里高度的静止轨道上，分布均匀的3颗卫星即可以基本实现对200-1200公里高度航天器运行轨道的全覆盖。相较地面、海上测控站点，数据中继卫星具有覆盖面积广、实时性高、经济性好等优点。

天链一号卫星中继传回的太空授课画面，注意右上角的“天链”字眼。我国则分别在2008年和2011年发射了“天链一号”数据中继卫星的01、02星，天链一号03星在2012年7月25日发射成功，由此建立第一代数据中继卫星系统。细心的读者可以发现，在央视对神十发射的直播中，屏幕右上角有时会出现“天链”字眼，这是表示当时的视频信号来自“天链一号”数据中继卫星的转发。而“滨海”、“南亚”、“喀什”和“远望”等字眼则分别表示东非肯尼亚的马林迪测控站、南亚巴基斯坦的卡拉奇测控站、中国新疆的喀什测控站和海上的远望系列测控船。

数据中继卫星是个好东西，但技术难度却相当大，美国在60年代即成功发射静止轨道通信卫星，但在约20年后才拥有数据中继卫星。我国则直至去年才建立自己的数据中继卫星系统。

与普通通信卫星相比，数据中继卫星需要克服的第一个技术难题是对航天器的捕获和跟踪。中继卫星运行高度是36000公里，低轨航天器的高度仅为数百公里，距离非常远；而视频、高质量静态图像又需要高速数据传输，中继卫星与低轨航天器之间需要采用增益高、波束极窄的Ku/Ka波段天线进行通讯。通讯距离远、通讯波束窄，这就对跟踪精度提出了极高要求，要达到0.06度。

数据中继卫星天线尺寸大、加工精度高、测角精度也非常高，其技术难度可想而知。

中继卫星为了与众多中低轨道卫星通信，天线处于复杂的变速运动状态，在转动速度、加速度和角度上都没有规律，天线的机械驱动机构不仅要精度高，而且要求在恶劣工作环境下长时间稳定运行，制造难度很大。同样麻烦的还有天线与卫星的振动耦合问题，非线性结构的天线不规律的运动和振动，对卫星本体姿态控制也有很复杂的影响，对卫星控制也提出了很大的挑战。而天线制造本身也是一个难题，高数据传输速率要求高增益天线，通俗地说，中继卫星的抛物面通信天线尺寸要尽可能的大。同时，Ku/Ka波段波长小，对天线抛物面精度要求也非常高。数米直径的抛物面天线整体形面误差要低于0.1毫米，并且要在外太空高温差条件下长期保持这样的精度，其难度可想而知。

所以，数据中继卫星可以称得上是当今技术含量最高的通讯卫星。我国在去年完成第一代“天链一号”数据中继卫星体系的建设，今年进行“太空授课”实则是对自己航天测控实力的一次展示。